Hợp kim Kanthal AF 837 ARETOHM ALCHROM Y FECRAL Hợp kim

Kanthal AF là hợp kim sắt-nhiễm trùng sắt ferritic (hợp kim fecral) để sử dụng ở nhiệt độ lên tới 1300 ° C (2370 ° F). Hợp kim được đặc trưng bởi khả năng kháng oxy hóa tuyệt vời và độ ổn định hình thức rất tốt dẫn đến tuổi thọ yếu tố dài.

Kan-thal AF thường được sử dụng trong các yếu tố gia nhiệt điện trong các lò công nghiệp và các thiết bị gia dụng.

Ví dụ về các ứng dụng trong ngành công nghiệp thiết bị nằm trong các yếu tố mica mở cho lò nướng bánh, máy sấy tóc, trong các phần tử có hình dạng uốn cong cho máy sưởi quạt và như các yếu tố cuộn mở trên vật liệu cách điện sợi trong máy sưởi gốm trong các lớp máy sưởi để làm việc với các vật nhân bị nghi ngờ. Các yếu tố cho bộ tản nhiệt, máy sưởi đối lưu, trong các yếu tố nhím cho súng hơi nóng, bộ tản nhiệt, máy sấy slumble.

Tóm tắt Trong nghiên cứu hiện tại, cơ chế ăn mòn của hợp kim fecral thương mại (Kanthal AF) trong quá trình ủ trong khí nitơ (4.6) ở 900 ° C và 1200 ° C được phác thảo. Các xét nghiệm đẳng nhiệt và nhiệt chu kỳ với tổng thời gian phơi nhiễm khác nhau, tốc độ gia nhiệt và nhiệt độ ủ đã được thực hiện. Thử nghiệm oxy hóa trong khí và khí nitơ được thực hiện bằng phân tích nhiệt độ. Cấu trúc vi mô được đặc trưng bởi kính hiển vi điện tử quét (SEM-EDX), quang phổ điện tử Auger (AES) và phân tích chùm ion tập trung (FIB-EDX). Kết quả cho thấy sự tiến triển của sự ăn mòn diễn ra thông qua việc hình thành các vùng nitrid hóa dưới bề mặt cục bộ, bao gồm các hạt pha ALN, làm giảm hoạt động nhôm và gây ra sự hấp dẫn và spallation. Các quá trình hình thành al-nitride và tăng trưởng quy mô al-oxit phụ thuộc vào nhiệt độ ủ và tốc độ gia nhiệt. Nó đã được tìm thấy rằng quá trình nitrid hóa hợp kim fecral là một quá trình nhanh hơn quá trình oxy hóa trong quá trình ủ trong khí nitơ với áp suất một phần oxy thấp và đại diện cho nguyên nhân chính của sự thoái hóa hợp kim.

Giới thiệu Fecral - Hợp kim dựa trên (Kanthal AF ®) nổi tiếng với khả năng kháng oxy hóa vượt trội ở nhiệt độ cao. Tài sản tuyệt vời này có liên quan đến sự hình thành thang đo alumina ổn định nhiệt động trên bề mặt, bảo vệ vật liệu chống lại quá trình oxy hóa thêm [1]. Mặc dù đặc tính kháng ăn mòn vượt trội, thời gian tồn tại của các thành phần được sản xuất từ ​​các hợp kim dựa trên Fecral có thể bị hạn chế nếu các bộ phận thường xuyên tiếp xúc với chu kỳ nhiệt ở nhiệt độ cao [2]. Một trong những lý do cho điều này là phần tử hình thành quy mô, nhôm, được tiêu thụ trong ma trận hợp kim trong khu vực dưới bề mặt do vết nứt gây sốc nhiệt lặp đi lặp lại và cải cách thang đo alumina. Nếu hàm lượng nhôm còn lại giảm dưới nồng độ quan trọng, thì hợp kim không còn có thể cải cách quy mô bảo vệ, dẫn đến quá trình oxy hóa phá vỡ thảm khốc bằng cách hình thành các oxit dựa trên sắt và crom phát triển nhanh chóng [3,4]. Tùy thuộc vào bầu không khí xung quanh và tính thấm của các oxit bề mặt, điều này có thể tạo điều kiện cho quá trình oxy hóa bên trong hoặc nitrid hóa và hình thành các pha không mong muốn trong vùng dưới bề mặt [5]. Han và Young đã chỉ ra rằng trong quy mô alumina hình thành các hợp kim Ni cr al, một mô hình phức tạp của quá trình oxy hóa và nitrid hóa bên trong phát triển [6,7] trong quá trình đạp xe nhiệt ở nhiệt độ cao trong khí quyển không khí, đặc biệt là trong các hợp kim có chứa các định dạng nitride mạnh như AL và Ti [4]. Các thang đo oxit crom được biết là có thể thấm nitơ và CR2 N tạo thành một lớp quy mô phụ hoặc là kết tủa bên trong [8,9]. Hiệu ứng này có thể được dự kiến ​​sẽ nghiêm trọng hơn trong điều kiện đạp xe nhiệt dẫn đến nứt quy mô oxit và giảm hiệu quả của nó như là một rào cản đối với nitơ [6]. Do đó, hành vi ăn mòn được điều chỉnh bởi sự cạnh tranh giữa quá trình oxy hóa, dẫn đến sự hình thành/bảo trì alumina bảo vệ và xâm nhập nitơ dẫn đến nitrid hóa bên trong của ma trận hợp kim bằng cách hình thành pha ALN [6,10], dẫn đến sự phát ra của vùng đó do sự giãn nở của pha ALN cao hơn. Khi phơi nhiễm hợp kim Fecral với nhiệt độ cao trong khí quyển với oxy hoặc các nhà tài trợ oxy khác như H2O hoặc CO2, quá trình oxy hóa là phản ứng thống trị và các dạng quy mô alumina, không thấm nước hoặc nitơ ở nhiệt độ cao và bảo vệ chống lại sự xâm nhập của chúng. Nhưng, nếu tiếp xúc với không khí giảm (N2+H2) và vết nứt quy mô alumina bảo vệ, quá trình oxy hóa ly khai cục bộ bắt đầu bằng sự hình thành các oxit CR và Ferich không bảo vệ, cung cấp một đường dẫn thuận lợi cho khuếch tán nitơ vào ma trận ferritic và sự hình thành pha ALN [9]. Khí quyển nitơ bảo vệ (4.6) thường được áp dụng trong ứng dụng công nghiệp của hợp kim Fecral. Ví dụ, lò sưởi điện trở trong các lò xử lý nhiệt với bầu khí quyển nitơ bảo vệ là một ví dụ về ứng dụng rộng rãi của các hợp kim fecral trong môi trường như vậy. Các tác giả báo cáo rằng tốc độ oxy hóa của các hợp kim fecraly chậm hơn đáng kể khi ủ trong khí quyển có áp suất riêng một phần oxy [11]. Mục đích của nghiên cứu là xác định xem liệu ủ trong (99,996%) nitơ (4.6) GAS (Messer® Spec. Mức độ tạp chất O2 + H2O <10 ppm) ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn của hợp kim fecral (Kanthal AF) và mức độ nhiệt độ của nó.